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"DISPOSITIF POUR LA REPARTITION UNIFORME DU COURANT ENTRE LES ANODES D'UN REDRESSEUR POLYPHASE A NOMBRE DE PHASES DOUBLE OU MULTIPLE DE SIX"
L'objet de l'invention est un dispositif pour la répartition uniforme du courant entre les anodes d'un re- dresseur polyphasé à nombre de phases double ou multiple de 6, c'est-à-dire où le système d'enroulements 6n-phasé du transformateur alimentant le redresseur (n = nombre entier> 1) se compose de n. systèmes symétriques d'enroulements hexa- phasés, dispositif où les n systèmes d'enroulements sont reliés au moyen de bobines de self d'anodes (dites bobines
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d'absorption)
dans lesquelles les différences de phase des courants anodiques des systèmes d'enroulements sont compen- sées par la combinaison des phases des enroulements sur les- dites bobines de self d'anodes.
Il s'est révélé en effet que les anodes de re- dresseurs 6n-phasés ne sont pas également chargées de cou- rant et qu'au contraire, par exemple pour des redresseurs do- décaphasés, les anodes de l'une des étoiles symétriques d'en- roulements hexaphasés prennent plus de courant que les ano- des de l'autre système symétrique d'enroulements hexaphasés qui constituent les phases intermédiaires de cette étoile, quoique les deux systèmes hexaphasés, par suite de la liaison de leurs points neutres, forment bien l'étoile symétrique d'enroulements dodécaphasés. Ceci s'explique par des diffé- rences dans le montage des enroulements des deux systèmes hexaphasés et par la présence d'harmoniques dans la courbe de tension du courant alternatif donné.
Ces harmoniques se superposent à l'onde fondamentale avec une position de phase déterminée du fait que les passages par zéro ou les amplitudes de l'harmonique prennent, relativement aux passages par zéro ou aux amplitudes de l'onde fondamentale, une position condi- tionnée par leur mode de production. La même position de l'har- monique dans l'onde fondamentale existe également dans les tensions secondaires engendrées par transformation, pour autant qu'elles sont induites dans des enroulements qui n'ont de liaison inductive qu'avec des enroulements d'une phase primaire.
Mais la position d'une tension d'harmonique dans la tension de l'onde fondamentale est complètement diffé- rente lorsque la tension secondaire engendrée par transforma- tion est induite dans une combinaison d'enroulements qui sont en liaison inductive avec plusieurs phases primaires, comme
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c'est le cas par exemple pour un système hexaphasé d'un transformateur triphasé à secondaire dodécaphasé. Cela est particulièrement vrai pour les harmoniques dont le numéro d'ordre ne contient pas le facteur 3, c'est- à-dire pour les 5e,7e, 11e... etc... harmoniques, dont la position de phase dans les tensions du système triphasé primaire est dé- calée de 120 degrés électriques (rapportés à la fréquence de l'harmonique) les unes par rapport aux autres.
Par suite de la combinaison d'enroulements secondaires de phases diffé- rentes appartenant à un transformateur, un tel harmonique reçoit dans la courbe de tension de l'onde fondamentale une position de phase résultante qui donne à la courbe de tension une forme telle qu'elle a une allure différente de la courbe de tension des phases secondaires qui n'ont de liaison induc- tive qu'avec une seule phase primaire. C'est ce qui explique que, par exemple dans les deux systèmes symétriques d'enrou- lements hexaphasés qui alimentent un redresseur dodécaphasé, les courbes de tension présentent une forme différente, ce qui a pour conséquence que des anodes voisines prennent des courants inégaux.
Bien qu'il soit dodécaphasé, le redresseur présente un caractère plutôt hexaphasé, car la charge se répartit inégalement entre les deux systèmes hexaphasés dont le système dodécaphasé est constitué. Un moyen d'obtenir des courants égaux pour les deux systèmes hexaphasés serait de les coupler inductivement dans les bobines de self d'anodes (bobines d'absorption) ordinaires. C'est ainsi que les con- ducteurs aboutissant aux anodes de phases voisines pourraient, de manière connue en soi, être liés inductivement entre eux par des bobines de self monophasées, mais il se produit alors un inconvénient en ce sens que des courants qui d'après leur phase naturelle, devraient avoir entre eux un certain
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déphasage, se trouvent en liaison inductive rigide sur une seule et même phase.
Cet inconvénient est évité grâce à l'objet de l'invention défini en débutant et suivant lequel la liaison inductive des n systèmes d'enroulements s'opère à l'aide de bobines de self d'anodes dans lesquelles les différences de phase des courants anodiques sont compensées par combinaison des phases des enroulements sur les bobines de self d'anodes.
L'invention va être décrite plus en détail en se référant aux exemples d'exécution représentés aux Fig. 1 à 5.
A la Fig. 1, T désigne un transformateur tripha- sé à système secondaire dodécaphasé servant à alimenter le redresseur dodécaphasé G. Parmi les douze phases secondaires, les phases 1, 3, 5, 7... 11 sont données par des enroule- ments dont chacun n'a de liaison inductive qu'avec l'enroule-- ment d'une phase primaire, tandis que les phases 2, 4, 6....
12 sont constituées par la combinaison de deux enroulements où des courants sont induits par des phases primaires dif- férentes (couplage en zigzag). Les systèmes (1, 3,5 ....11) et 2, 4, 6 .... 12) constituent (chacun pour soi) des sys- tèmes hexaphasés symétriques qui sont décalés relativement les uns aux autres d'un angle-de phase de 30 . En conséquence, malgré leur liaison inductive dans des bobines de self d'a- nodes, les courants de phases voisines doivent avoir également entre eux cet angle de phase.
Ce résultat s'obtient, dans cet exemple d'exécution, par l'emploi de deux bobines de self Di et D2 dont chacune porte un enroulement hexaphasé P1 (P2) à phases d'enroulement ouvertes (on n'a représenté que les deux enroulements d'une seule branche), qui sont toutefois liées électriquement et inductivement entre elles par des enroulements triphasés Q1, Q2 bobinés sur leurs noyaux ma-
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gnétiques et ayant leur bornes reliées entre elles.
Afin de décaler en même temps de 30 la phase des tensions et des courants dans les enroulements ouverts des enroulements hexa- phasés, dans l'exemple d'exécution de la Fig. 1, l'une, P2, des deux bobines triphasées servant à la liaison inductive est montée en zigzag, tandis que l'autre, Q1, électriquement reliée avec elle, constitue un simple enroulement en étoile.
On réalise ainsi l'égalité de la répartition du courant dans toutes les phases du système dodécaphasé.
Une autre forme d'exécution de l'invention est représentée à la Fig. 2. En effet, au lieu de brancher les bobines de self d'anodes entre les bornes extrêmes de l'enrou- lement secondaire du transformateur T et les anodes du re- dresseur G, on peut également les brancher entre les bornes intérieures de ces enroulements et le point neutre du trans- formateur. On obtient ce résultat suivant la Fig. 2, en réa- lisant les enroulements hexaphasés P1, P2 de chacune des bobines de self d'anodes comme enroulements en étoile et en reliant entre eux leurs deux points neutres.
Les bornes extrêmes des enroulements en étoile des deux bobines de self sont reliées aux bornes intérieures correspondantes du systè- me d'enroulements hexaphasé du transformateur T. Si l'enroule- ment en étoile de l'une des bobines de self (D2) est réalisé sous forme d'enroulement en zigzag, il ne reste alors qu'à lier inductivement entre elles les deux bobines D1 et D2. Ceci peut se faire, suivant la Fig. 2, au moyen de deux enroulements Q1, Q2 montés en triangle et bobinés sur les noyaux magnéti- ques des deux bobines, enroulements dont les bornes respec- tives sont reliées entre elles.
Ici encore, on obtient la concordance de phase du courant et de la tension dans les phases secondaires, malgré la liaison inductive avec les pha-
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ses voisines, grâce à l'angle de phase que forment entre eux les deux enroulements (enroulements en étoile simple et en zigzag) des bobines de self.
On peut aussi obtenir la liaison inductive des deux bobines de self d'anodes D1, D2 en les disposant sur un noyau magnétique commun et en les réunissant en un enroulement dodécaphasé, comme le montre l'exemple d'exécution suivant la Fig. 3 ; il faut simplement veiller à ce que les enroulements à accoupler magnétiquement soient décalés de 180 l'un par rapport à l'autre.
Suivant la Fig. 3, les bobines de self d'a- nodes hexaphasées (1, 3, 5.....Il) et (2, 4, 6.....12) de la Fig. 2 sont réunies de façon telle que les points de connexion aux phases (2, 4, 6.....12) soient décalés de 1800 par rapport à la position qu'ils occupaient à la Fig. 2 entre les points de connexion aux phases (1, 3, 5....Il). Ainsidonc, tandis que la phase 2 était décalée de 30 par rapport à 1 sous le rapport de la phase du courant, le point de connexion 2 est déplacé de (180 + 30 ), c'est-à-dire de 2100 par rapport au point de connexion 1.
Ce décalage de 180 est nécessaire parce que, dans la bobine d'absorption, les forces magnétomotrices des courants liés inductivement se font équilibre, c'est-à-dire que ces courants doivent être dirigés en sens inverses. En observant cette règle, on peut trouver d'autres formes d'exé- cution de telles bobines de self d'absorption dodécaphasées, comme par exemple celles que montrent les Fig. 4 et 5. Chaque bobine de self dodécaphasée construite en étoile ou en zigzag peut recevoir complémentairement un enroulement simple en triangle sans liaison électrique extérieure et qui ne sert que d'enroulement de compensation pour diminuer la dispersion entre les enroulements liés inductivement.
Toutefois, dans le cas de la bobine d'absorption montée en polygone suivant la Fig. 5, cet enroulement compensateur n'est pas nécessaire.
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Grâce à des bobines de self d'anodes de ce genre on assure non seulement un prolongement de la durée d'activité de l'arc sur chaque anode, mais aussi une égale répartition du courant entre les deux systèmes polyphasés montés en parallèle.